BR112013000302B1

BR112013000302B1 - válvula de duplo fluxo

Info

Publication number: BR112013000302B1
Application number: BR112013000302A
Authority: BR
Inventors: Allen Bennett Dean; William Weir James
Original assignee: Nat Oilwell Varco Lp
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2011-07-06
Publication date: 2020-04-22
Also published as: EP2591206A2; CA2804400C; BR112013000302A2; WO2012006344A2; EP2591206A4; CA2804400A1; US8631822B2; US20130126769A1; WO2012006344A3

Abstract

válvula e junta rotativa de duplo fluxo. uma válvula de duplo fluxo inclui um corpo de válvula interno definindo um primeiro trajeto de fluxo e um corpo de válvula externo circunscrevendo o corpo de válvula interno. o corpo de válvula externo e o corpo de válvula interno circunscrevendo o corpo de vávula interno. o corpo de válvula externo e o corpo de válvula interno definem um segundo trajeto de fluxo. a válvula de duplo fluxo inclui um elemento de válvula disposto atraves do primeiro trajeto de fluxo e do segundo trajeto de fluxo. o elemento de válvula tem uma primeira passagem para alinhamento de fluxo seletivo com o primeiro trajeto de fluxo e uma segunda passagem para alinhamento de fluxo seletivo com o segundo trajeto de fluxo. uma junta rotativa de duplo fluxo inclui um corpo de junta rotativa superior e inferior, com o corpo inferior adaptado para girar em relação ao corpo superior. dois trajetos de fluxo separados estendem-se através dos corpos de junta rotativa , permitindo fluxos direcionados para cima e para baixo através dos corpos de junta rotativa.

Description

(54) Título: VÁLVULA DE DUPLO FLUXO (51) Int.CI.: E21B 34/12; E21B 21/10.

(30) Prioridade Unionista: 06/07/2010 US 61/361622.

(73) Titular(es): NATIONAL OILWELL VARCO, L.P..

(72) Inventor(es): JAMES WILLIAM WEIR; DEAN ALLEN BENNETT.

(86) Pedido PCT: PCT US2011043063 de 06/07/2011 (87) Publicação PCT: WO 2012/006344 de 12/01/2012 (85) Data do Início da Fase Nacional: 04/01/2013 (57) Resumo: VÁLVULA E JUNTA ROTATIVA DE DUPLO FLUXO. Uma válvula de duplo fluxo inclui um corpo de válvula interno definindo um primeiro trajeto de fluxo e um corpo de válvula externo circunscrevendo o corpo de válvula interno. O corpo de válvula externo e o corpo de válvula interno circunscrevendo o corpo de vávula interno. O corpo de válvula externo e o corpo de válvula interno definem um segundo trajeto de fluxo. A válvula de duplo fluxo inclui um elemento de válvula disposto através do primeiro trajeto de fluxo e do segundo trajeto de fluxo. O elemento de válvula tem uma primeira passagem para alinhamento de fluxo seletivo com o primeiro trajeto de fluxo e uma segunda passagem para alinhamento de fluxo seletivo com o segundo trajeto de fluxo. Uma junta rotativa de duplo fluxo inclui um corpo de junta rotativa superior e inferior, com o corpo inferior adaptado para girar em relação ao corpo superior. Dois trajetos de fluxo separados estendem-se através dos corpos de junta rotativa , permitindo fluxos direcionados para cima e para baixo através dos corpos de junta rotativa.

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VÁLVULA DE DUPLO FLUXO FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo da Invenção [001] A descrição refere-se a sistemas de circulação de fluido de perfuração. Mais particularmente, a descrição refere-se a adaptadores de transmissão de topo, que possibilitam duplo fluxo através de uma parte de transmissão de topo de um sistema de circulação de fluido de perfuração. Descrição da Técnica Relacionada [002] Um sistema de circulação de fluido de perfuração é definido pelo completo trajeto tortuoso e pelo equipamento através do qual o fluido de perfuração se desloca enquanto operações de perfuração estão em andamento. Em práticas de perfuração convencionais, o sistema de circulação de fluido de perfuração começa nos tanques de lama contendo fluido de perfuração (também conhecido como lama ou lama de perfuração). Bombas são usadas para transferir o fluido de perfuração através de vários equipamentos e tubulações para uma mangueira de lama. Da mangueira de lama, o fluido de perfuração é bombeado furo abaixo de uma coluna de perfuração, que é suspensa em um furo de sondagem. O fluido de perfuração flui para dentro da base do furo de sondagem através da broca na base da coluna de perfuração. Na base do furo de sondagem, o fluido de perfuração mistura-se com as aparas de terra feitas pela broca. O fluido de perfuração com as aparas de terra (e outros materiais que o fluido de perfuração coleta dentro do furo de sondagem) é forçado para cima, para uma coroa anular de retorno, definida pelo espaço entre a coluna de perfuração e a parede do furo de sondagem, para um sistema de tratamento de lama, que remove as aparas e materiais estranhos do fluido de perfuração e retorna o fluido de perfuração limpo para os tanques de lama. O sistema de circulação de fluido de perfuração opera continuamente durante a operação de perfuração.

[003] Em perfuração convencional com uma transmissão de topo, a

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 8/58 / 21 transmissão de topo é acoplada ao topo da coluna de perfuração e usada para girar a coluna de perfuração. A transmissão de topo tem um conduto, através do qual o fluido de perfuração pode fluir da mangueira de lama para dentro da coluna de perfuração. A mangueira de lama é acoplada à transmissão de topo por uma junta rotativa, que é um tipo de junta rotativa de vedação. Uma válvula é disposta entre o conduto da transmissão de topo e o tubo de perfuração da coluna de perfuração. A válvula é conhecida por muitos nomes no campo, p. ex., válvula de segurança, válvula kelly, protetor contra explosões internas, e torneira de kelly. A válvula pode realizar uma ou mais funções. Uma primeira função é aquela de evitar que fluido de perfuração do conduto seja descarregado sobre o piso do aparelho quando a coluna de perfuração é desconectada da transmissão de topo, como pode ser o caso quando uma junta de tubo é para ser fixada a ou removida da coluna de perfuração. Outra função é evitar que fluido de perfuração da coluna de perfuração flua de volta através do conduto da transmissão de topo para a mangueira de lama. Em perfuração convencional com uma transmissão de topo, a junta rotativa e válvula proveem um único trajeto de fluxo para troca de fluido entre a mangueira de lama e o tubo de perfuração.

[004] Recentemente, um novo método de perfuração foi proposto que envolve o uso de uma coluna de perfuração tendo um tubo de perfuração de duplo fluxo, isto é, um tubo de perfuração tendo dois condutos de fluido concêntricos. No método de perfuração proposto, o fluido de perfuração é bombeado conduto externo abaixo do tubo de perfuração de duplo fluxo. O fluido de perfuração do conduto externo flui para fora da face da broca e para dentro da base do furo de sondagem. Na base do furo de sondagem, o fluido de perfuração mistura-se com as aparas de terra feitas pela broca. Até aqui, isto opera da mesma maneira que o método de perfuração convencional. Entretanto, o novo método de perfuração proposto inclui direcionar o fluido de perfuração com as aparas de terra de volta para dentro da coluna de

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 9/58 / 21 perfuração e, particularmente, para dentro do conduto interno do tubo de perfuração de duplo fluxo, através de aberturas na parede da coluna de perfuração. O fluido de perfuração flui conduto interno acima do tubo de perfuração de duplo fluxo para o sistema de tratamento de lama na superfície. Assim, no novo método de perfuração, a coroa anular de retorno é localizada dentro da coluna de perfuração em vez de entre a coluna de perfuração e a parede do furo de sondagem.

[005] Há necessidade de adaptadores de transmissão de topo, p. ex., válvula e junta rotativa, que possibilitariam o novo método de perfuração com uma transmissão de topo.

SUMÁRIO DA DESCRIÇÃO [006] Em algumas formas de realização, uma válvula de duplo fluxo inclui um corpo de válvula interno definindo um primeiro trajeto de fluxo e um corpo de válvula externo circunscrevendo o corpo de válvula interno. O corpo de válvula externo e o corpo de válvula interno definem um segundo trajeto de fluxo. A válvula de duplo fluxo compreende ainda um elemento de válvula disposto através do primeiro trajeto de fluxo e do segundo trajeto de fluxo. O elemento de válvula tem uma primeira passagem para alinhamento de fluxo seletivo com o primeiro trajeto de fluxo e uma segunda passagem para alinhamento de fluxo seletivo com o segundo trajeto de fluxo.

[007] Em algumas formas de realização, uma junta rotativa de duplo fluxo inclui um corpo de junta rotativa superior e um corpo de junta rotativa inferior. O corpo de junta rotativa superior compreende um anel de vedação superior, um primeiro trajeto de fluxo superior e um segundo trajeto de fluxo superior, onde o primeiro trajeto de fluxo superior é separado do segundo trajeto de fluxo superior. O corpo de junta rotativa inferior compreende um anel de vedação inferior disposto adjacente ao anel de vedação superior, um primeiro trajeto de fluxo inferior e um segundo trajeto de fluxo inferior, onde o primeiro trajeto de fluxo inferior é separado do segundo trajeto de fluxo

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 10/58 / 21 inferior, o primeiro trajeto de fluxo inferior fica em comunicação com o primeiro trajeto de fluxo superior e o segundo trajeto de fluxo inferior fica em comunicação com o segundo trajeto de fluxo superior.

[008] Em algumas formas de realização, uma junta rotativa de duplo fluxo inclui um primeiro vaso tendo um primeiro furo, um segundo vaso tendo um segundo furo e um corpo tubular tendo uma primeira extremidade recebida no primeiro furo e uma segunda extremidade recebida no segundo furo. O corpo tubular tem um orifício lateral em um local entre a primeira extremidade e a segunda extremidade. O corpo tubular tem um primeiro trajeto de fluxo correndo da primeira extremidade para a segunda extremidade e um segundo trajeto de fluxo correndo da primeira extremidade para o orifício lateral, onde o primeiro trajeto de fluxo é separado do segundo trajeto de fluxo. A junta rotativa de duplo fluxo inclui uma primeira vedação disposta entre o primeiro vaso e o corpo tubular e uma segunda vedação disposta entre o segundo vaso e o corpo tubular.

[009] Em algumas formas de realização, um aparelho de perfuração inclui uma transmissão de topo, uma junta rotativa de duplo fluxo acoplada à primeira extremidade da transmissão de topo, e uma válvula de duplo fluxo acoplada a uma segunda extremidade da transmissão de topo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0010] A seguinte é uma descrição das figuras dos desenhos acompanhantes. As figuras não são necessariamente em escala e certos detalhes e certas vistas das figuras podem ser mostradas em escala ou esquematicamente exageradas, no interesse da clareza e concisão.

[0011] A Fig. 1 é um desenho esquemático de uma parte de um sistema de circulação de fluido de perfuração.

[0012] A Fig. 2 é uma vista explodida de uma válvula de duplo fluxo tipo bola, produzida de acordo com princípios descritos aqui.

[0013] A Fig. 3 é uma seção transversal vertical da válvula de duplo

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 11/58 / 21 fluxo tipo bola mostrada na Fig. 2, com a válvula na posição aberta. [0014] A Fig. 4 é uma seção transversal vertical da válvula de duplo fluxo tipo bola da Fig. 2, com a válvula na posição fechada.

[0015] A Fig. 5 é uma vista explodida de uma válvula de duplo fluxo tipo-tambor, produzida de acordo com os princípios descritos aqui.

[0016] A Fig. 6 é uma seção transversal vertical da válvula de duplo fluxo tipo-tambor da Fig. 5, com a válvula na posição aberta.

[0017] A Fig. 7 é uma seção transversal vertical da válvula de duplo fluxo tipo-tambor da Fig. 5, com a válvula na posição fechada.

[0018] A Fig. 8 é uma vista explodida de uma junta rotativa de duplo fluxo feita de acordo com os princípios descritos aqui.

[0019] A Fig. 9 é uma seção transversal vertical de uma junta rotativa de duplo fluxo da Fig. 8.

[0020] A Fig. 10 é outra seção transversal vertical da junta rotativa de duplo fluxo da Fig. 8.

[0021] A Fig. 11 é uma seção transversal vertical de outra junta rotativa de duplo fluxo produzida de acordo com os princípios descritos aqui. [0022] A Fig. 12 é uma seção transversal vertical da junta rotativa de duplo fluxo da Figura 11.

[0023] A Fig. 13 é uma seção transversal horizontal da junta rotativa de duplo fluxo da Fig. 11.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO [0024] A seguinte descrição é dirigida a formas de realização de uma válvula e junta rotativa de duplo fluxo. As formas de realização descritas são meramente exemplares e não são interpretadas ou de outro modo usadas como limitantes do escopo da descrição, incluindo as reivindicações. Uma pessoa de habilidade comum na técnica entenderá que a seguinte descrição tem larga aplicação e que a discussão pretende somente ser exemplar das formas de realização descritas e não destinadas a sugerir que o escopo da descrição,

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 12/58 / 21 incluindo as reivindicações, é limitado somente àquelas formas de realização. [0025] Certos termos são usados por todas as seguintes descrição e reivindicações para referirem-se a detalhes ou componentes particulares. Como uma pessoa de habilidade comum na técnica apreciará, diferentes pessoas podem referir-se ao mesmo detalhe ou componente por diferentes nomes. Este documento não se destina a distinguir entre componentes ou detalhes que difiram em nome, mas não em função. Além disso, as figuras do desenho não são necessariamente em escala. Certos detalhes e componentes descritos aqui podem ser mostrados exagerados em escala ou um tanto em forma esquemática, e alguns detalhes de elementos convencionais podem não ser mostrados no interesse da clareza e concisão.

[0026] Na seguinte discussão e nas reivindicações, os termos “incluindo” e “compreendendo” são usados em um modo ilimitado e, assim, devem ser interpretados como significando “incluindo, mas não limitado a...”. Também o termo “acoplar” é destinado a significar uma conexão indireta ou direta. Assim, se um primeiro componente acoplar a um segundo componente, a conexão pode ser através de um encaixe direto dos dois componentes ou através de uma conexão indireta, via outros componentes, dispositivos e/ou conexões intermediários.

[0027] A Fig. 1 mostra um sistema de circulação de fluido de perfuração 1, em parte. O sistema de circulação de fluido de perfuração 1 inclui uma junta rotativa de duplo fluxo 3 tendo um primeiro orifício que é conectado a uma linha de suprimento de fluido 5 e um segundo orifício, que é conectado a uma linha de retorno de fluido 7. A linha de suprimento de fluido 5 pode receber fluido de uma bomba de lama (não mostrada), enquanto a linha de retorno de fluido 7 pode dirigir fluido para um sistema de tratamento de lama (não mostrado). A junta rotativa de duplo fluxo 3 é acoplada ao topo de uma transmissão de topo 9. Na forma de realização mostrada, o subtubo de duplo fluxo 11 é fixado à base da transmissão de topo 9. Uma válvula de

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 13/58 / 21 duplo fluxo 12 tem uma extremidade fixada ao sub tubo de duplo fluxo 11 e outra extremidade a um tubo de perfuração de duplo fluxo 15. Alternativamente, a válvula de duplo fluxo 12 pode ser fixada diretamente à transmissão de topo, isto é, sem o sub tubo de duplo fluxo 11 sendo disposto entre a transmissão de topo 9 e a válvula de duplo fluxo 12. No arranjo mostrado na Fig. 1, dois trajetos de fluxo independentes separados são definidos na parte do sistema de circulação de fluido de perfuração incluindo a transmissão de topo 9. Um trajeto de fluxo estende-se da linha de suprimento de fluido 5, através da junta rotativa de duplo fluxo 3, transmissão de topo 9 e sub tubo de duplo fluxo 11, para a válvula de duplo fluxo 12. O outro trajeto de fluxo estende-se da válvula de duplo fluxo 12, através do sub tubo de duplo fluxo 11, da transmissão de topo 9 e junta rotativa de duplo fluxo 3, para a linha de retorno de fluido 7. O tubo de perfuração de duplo fluxo 15 também tem dois trajetos de fluxo independentes separados. A válvula de duplo fluxo 12 pode ser seletivamente fechada para bloquear a comunicação entre os dois trajetos de fluxo independentes da parte de transmissão de topo do sistema de circulação de fluido de perfuração 1, e os dois trajetos de fluxo independentes do tubo de perfuração de duplo fluxo 15, como desejado. Outras partes do sistema de circulação de fluido de perfuração 1, que são conhecidas na técnica, não são mostradas no interesse da concisão. [0028] A Fig. 2 mostra uma vista explodida de uma forma de realização 13 da válvula de duplo fluxo 12 da Fig. 1. A Fig. 3 mostra uma seção transversal da válvula de duplo fluxo 13 em uma posição aberta. A Fig. 4 mostra uma seção transversal da válvula de duplo fluxo 13 em uma posição fechada. A válvula de duplo fluxo 13, mostrada nas Figs. 2 - 4 é do tipo bola. Na Fig. 3, a válvula de duplo fluxo 13 é mostrada como tendo uma parte de válvula externa (ou corpo de válvula externo) 15 e uma parte de válvula interna (ou corpo de válvula interno) 17. A parte de válvula externa 15 inclui uma câmara interna 15 a, que inclui a parte de válvula interna e inclui um

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 14/58 / 21 recinto inferior 19 e um recinto superior 21, que são fixados entre si via um meio adequado. Por exemplo, a extremidade superior do recinto inferior 19 pode incluir roscas externas 23 que encaixam com roscas internas 25 da extremidade inferior do recinto superior 21. Uma vedação 27 pode ser provida entre a extremidade superior do recinto inferior 19 e a extremidade inferior do recinto superior 21. A parte de válvula externa 15 é construída de modo que possa ser disposta em linha em um aparelho de perfuração, como mostrado na Fig. 1. Por exemplo, a extremidade superior do recinto superior 21 pode ser na forma de uma caixa tendo roscas internas para encaixar outro membro de aparelho de perfuração, tal como o subtubo de duplo fluxo da Fig. 1, e a extremidade inferior do recinto inferior pode ser na forma de um pino 29, tendo roscas externas para encaixar em outro membro de aparelho de perfuração, tal como o tubo de perfuração de duplo fluxo 15 da Fig. 1. O recinto inferior 19 e o recinto superior 21 têm furos de passagens de fluido 33, 35, respectivamente, que ficam em comunicação fluida e axialmente alinhados quando o recinto inferior 19 e o recinto superior 21 são fixados entre si, como mostrado nas Figs. 3 e 4.

[0029] A parte de válvula interna 17 inclui um arranjo em linha de um tubo inferior 37, uma sede de bola inferior 39, um elemento de válvula de bola 41, uma sede de bola superior 43 e um tubo superior 45. A Fig. 3 mostra que a parte de válvula interna 17 é disposta nos furos axialmente alinhados 33, 35. O tubo inferior 37 é suportado no furo 33 do recinto inferior 19 e o tubo superior 45 é suportado no furo 35 do recinto superior 21. O tubo inferior 37 inclui linguetas afastadas entre si 47, que são recebidas em fendas afastadas entre si 49 do recinto inferior 19. As linguetas 47 travam o tubo inferior 37 em posição dentro do furo 33 do recinto inferior 19. As linguetas 47 também ajudam a centralizar o tubo inferior 37 dentro do furo 33 do recinto inferior 19. O tubo superior 45 também inclui linguetas afastadas entre si 51, que são recebidas em fendas afastadas entre si 53 dentro do recinto

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 15/58 / 21 superior 21. As linguetas 51 funcionam similarmente às linguetas 47. A sede de bola inferior 39 é fixada na engrenagem de saída do tubo inferior 37 e a sede de bola superior 43 é fixada na extremidade inferior do tubo superior 45. As sedes de bola 39, 43 têm superfícies curvadas 55, 57, respectivamente, para encaixe com as partes curvadas do elemento de válvula de bola 41. As vedações 59, 61 são providas nas superfícies curvadas 55, 57, respectivamente, para vedar entre as superfícies curvadas 55, 57 e ao elemento de válvula de bola 41. As vedações 63, 65 são também providas nas superfícies curvas 55, 57, respectivamente, para vedar entre as superfícies curvadas 55, 57 e o elemento de válvula de esfera 41. As vedações 67, 69 são providas nas circunferências das sedes de bola 39, 43, respectivamente. Quando a válvula de duplo fluxo 13 é montada, as sedes de bola 39, 43 encaixam na parede interna 71 do recinto superior 21, com as vedações circunferenciais 67, 69 vedando entre as sedes de bola 39, 43 e a parede interna 71 do recinto superior 21.

[0030] As passagens anulares 73, 75 são definidas entre o tubo superior 45 e o recinto superior 21 e entre o tubo inferior 37 e o recinto inferior 19, respectivamente. As sedes de bola 43, 39 têm aberturas laterais 77, 79, respectivamente, que são alinhadas e em comunicação com as passagens anulares 73, 75. O tubo superior 45 e o tubo inferior 37 têm furos centrais 81, 83. As sedes de bola 43, 39 têm aberturas centrais 85, 87 que são alinhadas com e em comunicação com os furos 81, 83 do tubo superior 45 e tubo inferior 37, respectivamente. O elemento de válvula de bola 41 tem um furo central 89 que pode ser seletivamente alinhado com as aberturas centrais 85, 87 das sedes de bola 43, 39 e furos centrais 81, 83 dos tubos 45, 37, desse modo formando um trajeto de fluxo interno 91 através da parte de válvula interna 17. O elemento de válvula de bola 41 também tem furos laterais 93, 95 que são lateralmente deslocados do furo central 89 e que podem ser seletivamente alinhados com as passagens anulares 73, 75 (formada entre os

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 16/58 / 21 tubos 45, 37 e recintos 21, 19) e as aberturas 77, 79 (formadas nas sedes de bola 43, 39), desse modo formando um trajeto de fluxo externo 98 entre a parte de válvula interna 17 e a parte de válvula externa 15. Como melhor mostrado na Fig. 4, em seção transversal, os furos laterais 93, 95 são lateralmente deslocados do furo central 89 e têm superfícies externas curvadas e geralmente superfícies internas planas. O trajeto de fluxo externo 98 é um trajeto de fluxo anular em posições axiais acima e abaixo do elemento de válvula 41 com o trajeto de fluxo interno 91 passando através da coroa anular dos segmentos anulares do trajeto de fluxo externo 98. Além disso, o trajeto de fluxo externo 98 diverge de uma única passagem embaixo do elemento de válvula 41 para um trajeto de fluxo de multipassagens dentro do elemento de válvula 41, via furos ou passagens laterais 93, 95. Similarmente, os furos laterais 93, 95 então convergem novamente para dentro de um único trajeto de fluxo de segmento de passagem 91 acima do elemento de válvula 41.

[0031] Uma abertura 96 é formada na parede do recinto superior 21, adjacente a onde o elemento de válvula de bola 41 é disposto. Uma chaveta 101 é encaixada na abertura 96 e tem uma protrusão 102 (Fig. 2) que encaixa com um furo do elemento de válvula de bola 41. A chaveta 101 pode ser girada, por exemplo, usando-se um hexágono, para girar o elemento de válvula de bola 41 em relação às sedes de bola 43, 39. A chaveta 101 é acessível para girar através da abertura 96. Uma arruela ou anel de fricção 103 pode ser provido entre a chaveta 101 e o recinto superior 21 na abertura 96. Uma vedação 105 pode também ser provida para vedar entre a chaveta 101 e o recinto superior 21.

[0032] O elemento de válvula de bola 41 pode ser girado de uma posição aberta para uma posição fechada ou de uma posição fechada para uma posição aberta. Na posição aberta, como mostrado na Fig. 3, o furo central 89, do elemento de válvula de bola 41, é alinhado com os furos centrais 81, 83 dos tubos 45, 37 e as aberturas centrais 85, 87 das sedes de bola 43, 39.

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Também os furos laterais 93, 95 do elemento de válvula de bola 41 são alinhados com as passagens anulares 73, 75 (formadas entre a parte de válvula interna 17 e a parte de válvula externa 15) e as aberturas 77, 79 (formadas nas sedes de bola 43, 49). Com o elemento de válvula de bola 41 na posição aberta, o trajeto de fluxo interno 91 e o trajeto de fluxo externo 98 são abertos. Na posição fechada, o elemento de válvula de bola 41 obstrui e evita o fluxo através do trajeto de fluxo interno 91 e o trajeto de fluxo externo 98. A posição fechada é mostrada na Figura 4.

[0033] Com referência à Fig. 4, na posição fechada, o furo central 89 do elemento de válvula de bola 41, não é alinhado (ou em comunicação fluida) com os furos centrais 81, 83 dos tubos 45, 37 e as aberturas centrais 85, 87 das sedes de bola 43, 39. Também os furos laterais 93, 95 do elemento de válvula de bola 41 não são alinhados com as passagens anulares 73, 75 (formadas entre a parte de válvula interna 17 e a parte de válvula externa 15) e as aberturas laterais 77, 79 (formadas nas sedes de bola 43, 49). Na posição aberta (mostrada na Fig. 3), a válvula de duplo fluxo 13 permite troca de fluido através de tanto o trajeto de fluxo interno 91 e o trajeto de fluxo externo 98. Na posição fechada (mostrada na Fig. 4), a válvula de duplo fluxo não permite troca de fluido ao longo do trajeto de fluxo interno e do trajeto de fluxo externo.

[0034] A Fig. 5 mostra uma vista explodida de outra forma de realização 105 da válvula de duplo fluxo 12 da Fig. 1. A Fig. 6 mostra uma seção transversal da válvula de duplo fluxo 105 na posição aberta. A Fig. 7 mostra uma seção transversal da válvula de duplo fluxo 105 em uma posição fechada. A válvula de duplo fluxo 105, mostrada nas Figs. 5 - 7 é do tipo de tambor e trabalha similarmente à válvula de duplo fluxo 13 das Figs. 2 - 4. Com referência à Fig. 6, a válvula de duplo fluxo 105 é mostrada incluir um recinto de válvula (ou corpo de válvula externo) 107 tendo um furo central 109 e uma parte de válvula interna (ou corpo de válvula interno) 111 disposto

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 18/58 / 21 dentro do furo central 109. Uma abertura 113 é formada na parede do recinto de válvula 107. A abertura de parede 113 interconecta com o furo central 109. Uma placa retentora 115 pode ser fixada na abertura de parede 113 de uma maneira a parcialmente cobrir a abertura de parede 113. A parte de válvula interna 111 inclui um arranjo em linha de um tubo superior 117, uma sede de tambor superior 119, um elemento de válvula de tambor 121, uma sede de tambor inferior 119, um elemento de válvula de tambor 121, uma sede de tambor inferior 123 e um tubo inferior 125.

[0035] A sede de tambor inferior 123 é inserida dentro do furo central 109 do recinto de válvula 107 através da abertura de parede 113 e disposta em uma parte inferior 127 do recinto de válvula 107. Uma seção afilada inferior 129 do furo central 109 evita que a sede de tambor inferior 123 caia fora do furo central 109 através da extremidade inferior 131 do recinto de válvula 107. A sede de tambor superior 119 é inserida dentro do furo central 109 do recinto de válvula 107 através da abertura de parede 113 e disposta em uma parte superior 133 do recinto de válvula 107. Uma seção afilada superior 135 do furo central 109 evita que a sede de tambor superior 119 caia fora do furo central 109 através da extremidade superior 137 do recinto de válvula 107. O tubo inferior 125 é fixado à extremidade inferior da sede de tambor inferior 123, p. ex., por meio de roscas ou outros meios de fixação adequados. O tubo superior 117 é fixado à extremidade superior da sede de tambor superior 119, p. ex., por meio de roscas ou outros meios de fixação adequados. O tubo inferior 125 e o tubo superior 117 têm furos centrais axialmente alinhados 139, 141, respectivamente. A sede de tambor inferior 123 e a sede de tambor superior 119 têm aberturas centrais 143, 145, respectivamente, que são axialmente alinhadas entre si e com os furos centrais 139, 141 dos tubos 125, 117. A sede de tambor inferior 123 e a sede de tambor superior 119 têm aberturas laterais axiais 147, 149, respectivamente (melhor mostrado na Fig. 5), que são aberturas que são lateralmente deslocadas das aberturas centrais

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143, 145. As passagens anulares 151, 153 são definidas entre o tubo inferior 125 e o recinto de válvula 107 e entre o tubo superior 117 e o recinto de válvula 107, respectivamente. As passagens anulares 151, 153 são alinhadas com as aberturas laterais axiais 147, 149 (Fig. 5) das sedes de tambor inferior e superior 123, 119, respectivamente.

[0036] O elemento de válvula de tambor 121 é inserido dentro do furo central 109 do revestimento 107 através da abertura de parede 113, de modo que o eixo geométrico axial 122 do elemento de válvula de tambor 121 é transversal ao eixo geométrico axial do furo central 109 do recinto de válvula 107. O elemento de válvula de tambor 121 é posicionado entre e rotativo em relação à sede do tambor superior 119 e sede do tambor inferior 123. O elemento de válvula de tambor 121 é retido entre a sede de tambor superior 119 e a sede de tambor inferior 123 pela placa de retenção 115, que é fixada na abertura de parede 113. A sede de tambor superior 119 e a sede de tambor inferior 123 têm superfícies 155, 157 (melhor mostrado na Fig. 7) para encaixar o elemento de válvula de tambor 121. As vedações 159, 161 são providas na circunferência do elemento de válvula de tambor 121 para vedar contra estas superfícies. As vedações podem ser vedações elastoméricas, p. ex., anéis-O. Os botões ou chavetas 163 são providos nas extremidades do elemento de válvula de tambor 121. Quando a placa retentora 115 é fixada na abertura de parede 113 do recinto de válvula 107, um dos botões 163 projetase pra dentro da abertura de parede 113 e para dentro de uma abertura 165 na placa de retenção 115. Um batente de chaveta 167 pode ser inserido no meio do botão ou chaveta 163 e da placa de retenção 115, para evitar que o elemento de válvula de tambor 121 gire. O batente de chaveta 167 pode ser removido, quando necessário, para permitir que o elemento de válvula de tambor 121 seja girado.

[0037] As aberturas centrais axiais 143, 145 e aberturas laterais axiais 147, 149 das sedes de tambor 119, 123 são furos atravessantes. Em relação ao

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 20/58 / 21 eixo geométrico de tambor 122, o elemento de válvula de tambor 121 tem um furo central transversal 169 e dois furos laterais transversais 171, 172. Os furos laterais 171, 172 são lateralmente deslocados em relação ao furo central 169 e, em seção transversal, têm superfícies externas curvadas e superfícies internas genericamente planas. O elemento de válvula de tambor 121 pode ser girado para uma posição aberta (mostrada na Fig. 5) em que o furo central transversal 169 alinha-se com as aberturas centrais axiais 143,145 das sedes de tambor 119, 123 e os furos laterais transversais 171, 172 alinham-se com a aberturas laterais axiais 147, 149 das sedes de tambor 119, 123. O elemento de válvula de tambor 121 pode também ser girado para uma posição fechada (mostrada na Fig. 6) em que o furo central transversal 169 não é alinhado com as aberturas centrais axiais 143, 145 das sedes de tambor 119, 123 e os furos laterais transversais 171, 172 não são alinhados com as aberturas laterais axiais 147, 149 das sedes de tambor 119, 123. A válvula de duplo fluxo 105 tem dois separados e independentes trajetos de fluxo: (1) um trajeto interno 173, ao longo dos furos centrais axiais 139, 141 dos tubos, as aberturas centrais axiais 143, 145 das sedes de tambor 119, 123, e o furo central transversal 169 do elemento de válvula de tambor 121; e (2) um trajeto externo 175 ao longo das passagens anulares 151, 153, entre os tubos 119, 123 e o recinto de válvula 107, as aberturas laterais axiais 147, 149 das sedes de tambor 119, 123 e o furos laterais transversais 171, 172 do elemento de válvula de tambor 121. Os trajetos de fluxo separados 173, 175 podem ser abertos ou fechados através de apropriada rotação do elemento de válvula de tambor 121, como explicado acima.

[0038] A Fig. 8 é uma vista explodida de uma forma de realização 201 da junta rotativa de duplo fluxo 3 da Fig. 1. A junta rotativa de duplo fluxo 201 é para uso como uma junta rotativa de vedação entre um membro rotativo (por exemplo, uma transmissão de topo) e um membro não rotativo (p. ex., uma mangueira de lama) de um aparelho de perfuração. As Figs. 9 e

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 21/58 / 21 são seções transversais verticais da junta rotativa de duplo fluxo montada 201. Na Fig. 9, a junta rotativa de duplo fluxo 201 inclui uma unidade de junta rotativa inferior 203 e uma unidade de junta rotativa superior 205. Em uso, a unidade de junta rotativa inferior 203 seria acoplada ao membro rotativo do aparelho de perfuração e a unidade de junta rotativa superior 205 seria acoplada ao membro não rotativo do aparelho de perfuração.

[0039] A unidade de junta rotativa inferior 203 inclui um vaso inferior (ou porca) 207 tendo uma parede interna 209 disposta dentro de um corpo externo 211, a parede interna 209 sendo concêntrica com o corpo externo 211. A parede interna 209 é fixada ao corpo externo 211 por nervuras radiais 213. Uma passagem interna 215 é definida dentro da parede interna 209 e as passagens externas 217 são definidas pela parede interna 209, o corpo externo 211 e as nervuras radiais 213. Um tubo 219 é fixado à parede interna 209 por meios adequados, p. ex., roscas. O tubo 219 pode ser usado para acoplar a unidade de junta rotativa inferior 203 a um membro rotativo ou pode ser um componente de um membro rotativo em que a unidade de junta rotativa inferior 203 é acoplada.

[0040] A unidade de junta rotativa inferior 203 inclui ainda um anel de vedação inferior 221 fixado na extremidade superior do vaso inferior 207. O anel de vedação inferior 221 é acoplado ao vaso inferior 207 por meios adequados, p. ex., um pino 223 (melhor mostrado na Fig. 10) no vaso inferior 207, que encaixa em um correspondente sulco 223a (Fig. 8) formado na superfície cilíndrica externa do anel de vedação inferior 221. O anel de vedação inferior 221 tem um conduto interno formado pela parede interna 229 e um corpo externo 231, a parede interna 229 sendo concêntrica com o corpo externo 231. A parede interna 229 é fixada ao corpo externo 231 por nervuras radiais 233. Uma passagem interna 235 é definida dentro da parede interna 229 e as passagens externas 237 são definidas pela parede interna 229, o corpo externo 231 e as nervuras radiais 233.

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 22/58 / 21 [0041] A passagem interna 235 do anel de vedação inferior 221 é axialmente alinhada e em comunicação fluida com a passagem interna 215 do vaso inferior 207. As passagens externas 237 do anel de vedação inferior 221 são alinhadas e em comunicação fluida com as passagens externas 217 do vaso inferior 207. Vedações anulares 225, 227 (Fig. 9) são providas entre a extremidade superior do vaso inferior 207 e a extremidade inferior do anel de vedação inferior 221 para isolar as passagens internas alinhadas 215, 235 das passagens externas alinhadas 217, 237.

[0042] A unidade de junta rotativa superior 205 inclui um anel de vedação superior 241, que é colocado em encaixe vedante com o topo do anel de vedação inferior 221. Em uso, o anel de vedação inferior 221 gira juntamente com a porca 207 do tubo 219, enquanto o anel de vedação superior 241 permanece estacionário. Uma vedação dinâmica é assim formada entre as superfícies de encaixe e faceantes dos anéis de vedação 221, 241. As faces opostas do anel de vedação superior 241 e anel de vedação inferior 221 formam uma vedação de metal com metal quando fluido de alta pressão é conduzido através da junta rotativa 201. O anel de vedação superior 241 tem um conduto interno formado pela parede interna 243, e um corpo externo 245, a parede interna 243 sendo concêntrica com o corpo externo 245. A parede interna 243 é fixada ao corpo externo 145 pelas nervuras radiais 247 (melhor mostrado na Fig. 10). Uma passagem interna 249 é definida dentro da parede interna 243 e as passagens externas 251 são definidas pela parede interna 243, o corpo externo 145 e as nervuras 247. A passagem interna 249 do anel de vedação superior 241 é alinhada e em comunicação fluida com a passagem interna 235 do anel de vedação inferior 221. As passagens externas 251 do anel de vedação superior 241 pode ser seletivamente alinhado (e ficam em comunicação fluida) com as passagens externas 237 do anel de vedação inferior 221.

[0043] A unidade de junta rotativa superior 205 inclui ainda um

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 23/58 / 21 portador de vedação inferior 253, que é colocado em encaixe com o topo da extremidade superior do anel de vedação superior 241. O anel de vedação superior 241 é acoplado ao portador de vedação 253 por meio adequado, p. ex., um pino 255 (melhor mostrado na Fig. 10) no portador de vedação inferior 253, que encaixa em um correspondente sulco 255a (Fig. 8) formado na superfície cilíndrica externa do anel de vedação superior 241. O portador de vedação inferior 253 tem um tubo de entrada 257 e um corpo externo 259, o tubo interno 257 sendo concêntrico com o corpo externo 259. A extremidade inferior do tubo interno 257 é conectada ao corpo externo 259 por nervuras radiais 261 (melhor mostrado na Fig. 10). A extremidade superior 263 do tubo interno 257 é fechada. Uma passagem interna 265 é definida dentro do tubo interno 257. Uma câmara anular 267 é definida entre o tubo interno 257 e o corpo externo 259. Passagens externas 269 são definidas pelo tubo interno 257, o corpo externo 259 e as nervuras radiais 261 (Fig. 10) na extremidade inferior do portador de vedação inferior 253. A câmara anular 267 fica em comunicação fluida com as passagens externas 251 do anel de vedação superior 241 através das passagens 269 da extremidade inferior do portador de vedação inferior 253. A passagem interna 265 do portador de vedação inferior 253 é alinhada e em comunicação fluida com a parede interna 249 do anel de vedação superior 241. O tubo interno 257 tem um orifício 271 a que um vaso de saída 273 é conectado.

[0044] A unidade de junta rotativa superior 205 inclui um portador de vedação superior 275, que é disposto concentricamente com o portador de vedação inferior 253. O portador de vedação superior 275 tem uma luva inferior 277, que é disposta na câmara anular 269 entre o corpo externo 259 e o tubo interno 257 do portador de vedação inferior 253. A luva inferior 277 divide a câmara anular 269 em uma câmara anular 279 (entre o corpo externo 259 e a luva inferior 277) e uma câmara anular 281 (entre a luva inferior 277 e o tubo interno 257). Uma vedação 283 é disposta na câmara anular 279 para

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 24/58 / 21 vedar entre o corpo externo 159 e a luva inferior 277. A vedação 283 é energizada por pressão diferencial dentro da câmara anular 279. O portador de vedação superior 275 inclui uma luva superior 285, que pode ser formada integralmente com a luva inferior 277. A luva superior 285 inclui um furo central 287, em que uma parte do tubo interno 257 do portador de vedação inferior 253 é recebida. Vedações 289 são providas para vedar entre a luva superior 285 e o tubo interno 257. A luva superior 285 inclui as passagens axiais 291, que são lateralmente deslocadas do furo central 287. As passagens 291 ficam em comunicação fluida com a câmara anular 281. A luva superior 285 tem um flange 293 e postes 295 pendendo do flange 293. O corpo externo 259 do portador de vedação inferior 253 também tem um flange 297, que fica em relação oposta ao flange 293 do portador de vedação superior 275. Os postes 295 estendem-se através dos furos 299 do flange 197. As porcas 302 são atarraxadas nas extremidades dos postes 295. Molas 303 são dispostas nos postos 295 pra manter um desejado espaçamento entre os flanges opostos 293, 297 e para suportar o portador de vedação superior 275.

[0045] A unidade de junta rotativa superior 205 inclui ainda um vaso superior 305, que é fixado sobre a extremidade superior do portador de vedação superior 275. O vaso superior 305 tem um furo central 307, que fica em comunicação fluida com as passagens 291 da luva superior 285 do portador de vedação superior 275. O furo central 307 do vaso superior 305 é conectado com a linha de suprimento de fluido 5 da Fig. 1.

[0046] Com referência novamente à Fig. 8, os componentes das unidades de junta rotativa inferior e superior 203, 205 são montados juntos como mostrado na Fig. 8 e como descrito acima, com as superfícies faceantes dos anéis de vedação 221, 241 (Fig. 9) encaixando-se entre si. A cobertura protetora 308 retém as unidades de junta rotativa 203, 205 em posição e com os anéis de vedação 221, 241 encaixando entre si a serem presos no topo da transmissão de topo 9 (Fig. 1) por prendedores roscados (não mostrados) que

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 25/58 / 21 são dispostos nos furos 308a do flange 308b (Fig. 9).

[0047] A junta rotativa 201 tem dois trajetos de fluxo separados e independentes (309 na Fig. 10) e (311 na Fig. 9) quando montada. O trajeto de fluxo 309 inclui um segmento axialmente direcionado 309a e um segmento radialmente direcionado 309b. O trajeto de fluxo 311 é axialmente direcionado e, na forma de realização mostrada, é lateralmente deslocado do segmento de trajeto de fluxo 309b. Em um uso da junta rotativa 201, o trajeto de fluxo 309 (via segmentos 309a e 309b) permite comunicação entre uma linha de retorno de fluido e um conduto interno de um tubo de perfuração de duplo fluxo, e o trajeto de fluxo 311 permite comunicação entre uma linha de suprimento de fluido e um conduto externo de um tubo de perfuração de duplo fluxo.

[0048] As Figs. 11-13 mostram seções transversais de outra forma de realização 315 da junta rotativa de duplo fluxo 3. A junta rotativa de duplo fluxo 3 inclui um corpo tubular 317. O corpo tubular 317 inclui uma câmara interna 319, que se abre para uma extremidade superior 321 do corpo tubular 317. O corpo tubular 317 inclui uma pluralidade de orifícios laterais 323, que são localizados entre a extremidade superior 321 do corpo tubular 317 e uma extremidade inferior do corpo tubular 317. Os orifícios laterais 323 ficam na superfície externa do corpo tubular 317. Um primeiro conjunto de passagens internas 325 corre da extremidade inferior 327 do corpo tubular 317 para a câmara interna 219. Um segundo conjunto de passagens internas 329 corre da extremidade inferior 321 do corpo tubular 317 para os orifícios laterais 323.

[0049] Nesta forma de realização exemplar, o segundo conjunto de passagens internas 329 tem uma passagem 329; entretanto, em outras formas de realização, o segundo conjunto pode compreender duas ou mais passagens 329 estendendo-se da extremidade inferior 327 para os orifícios laterais 323. A extremidade superior 321 do corpo tubular 317 é recebida dentro de um furo central 331 de um vaso superior 333. O vaso superior 333 inclui um

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 26/58 / 21 orifício lateral 335, que fica em comunicação com os orifícios laterais 323 do corpo tubular 317. Um vaso de saída 337 é conectado com o orifício lateral 335 do vaso superior 333. Uma pilha de portadores de vedação anulares 339, cada um dos quais contém uma vedação anular 341, é fixada entre o vaso superior 333 e o corpo tubular 307. O portador de vedação 339a inclui uma abertura 343, através da qual os orifícios laterais 323 do corpo tubular 317 podem comunicar-se com o orifício lateral 335 do vaso superior 333 e então com o vaso de saída 337. A extremidade superior 345 do vaso superior 333 inclui as roscas 347 para conexão com um membro de um aparelho de perfuração. A extremidade inferior do corpo tubular 317 é inserida dentro de um furo central 349 de um vaso inferior 351. Um portador de vedação 353, contendo uma vedação 356, é provido entre o corpo tubular 317 e o vaso inferior 351. Coletivamente, os portadores de vedação anulares 339 e as vedações 341 proveem uma vedação dinâmica entre o corpo tubular 317 e o vaso superior 333. Nesta forma de realização, a junta rotativa 315 pode ser descrita como tendo um parte de junta rotativa superior compreendendo o vaso superior 333, os portadores de vedação 339, vedações 341, vaso de saída 337 (e outros componentes de interencaixe, que permanecem estacionários em relação ao corpo tubular 317) e uma parte de junta rotativa inferior compreendendo o corpo tubular 317, vaso inferior 351, portador de vedação 353 e vedação 356, que são adaptados para girar em relação à parte de junta rotativa superior juntamente com o corpo tubular 317.

[0050] A junta rotativa 315 provê dois trajetos de fluxo independentes. Um primeiro trajeto de fluxo 355 corre da extremidade inferior do corpo tubular 317, através do segundo conjunto de passagens 329, através dos orifícios laterais 323, através da abertura 343 do portador de vedação 339a para o vaso de saída 337. Um segundo trajeto de fluxo 353 corre da extremidade inferior do corpo tubular 317 em uma formação de passagens internas separadas 325, dispostas circunferencialmente nas

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 27/58 / 21 imediações do trajeto de fluxo 355. As passagens separadas convergem para dentro de uma única passagem em um local axial acima do orifício lateral 323 do corpo tubular 317, a única passagem então continuando para a câmara superior 319.

[0051] As válvulas e articulações de duplo fluxo descritas acima podem ser acopladas a uma transmissão de topo a fim de possibilitar duplo fluxo através da transmissão de topo, quando a transmissão de topo é usada com o novo método de perfuração envolvendo o uso de um tubo de perfuração de duplo fluxo.

[0052] Embora formas de realização específicas tenham sido mostradas e descritas, modificações delas podem ser feitas por uma pessoa hábil na técnica sem desvio do escopo ou ensinamentos aqui. As formas de realização descritas aqui são somente exemplares e não são limitantes. Muitas variações e modificações do aparelho descrito são possíveis e estão dentro do escopo da invenção. Deste modo, o escopo de proteção não é limitado às formas de realização descritas aqui, porém é somente limitado pelas reivindicações que seguem, cujo escopo incluirá todos os equivalentes do assunto das reivindicações.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Válvula de duplo fluxo (12, 13, 105), compreendendo:

um corpo de válvula externo (15, 107) incluindo uma câmara interna (15a, 109) e uma porção de válvula interna (17, 111) disposta na câmara interna (15a, 109);

em que a porção de válvula interna (17, 111) inclui um elemento de válvula (41, 121) disposto dentro da câmara interna (15a, 109) e compreendendo uma primeira passagem (89, 169) e uma pluralidade de segundas passagens (93, 95, 171, 172), em que cada uma das segundas passagens (93, 95, 171, 172) é isolada da primeira passagem (89, 169);

caracterizado pelo fato de que a válvula de duplo fluxo (12, 13, 105) compreende ainda uma primeira sede de válvula (39, 123) e uma segunda sede de válvula (43, 119), cada uma disposta dentro da câmara interna (15a, 109) e encaixando de forma deslizante ao elemento de válvula (41, 121);

em que a primeira sede de válvula (39, 123) inclui um primeiro conduto de fluido (87, 143) estendendo através da mesma e uma pluralidade de segundos condutos de fluido (79, 147) se estendendo através da mesma; e em que a segunda sede de válvula (43, 119) inclui um primeiro conduto de fluido (85, 145) se estendendo através da mesma e uma pluralidade de segundos condutos de fluido (77, 149) se estendendo através da mesma;

em que o elemento de válvula (41, 121) é configurado para rotacionar entre uma posição aberta e uma posição fechada; e em que, quando o elemento de válvula (41, 121) está na posição aberta:

a primeira passagem (89, 169), o primeiro conduto de fluido (87, 143) da primeira sede de válvula (39, 123), e o primeiro conduto de fluido (85, 145) da segunda sede válvula (43, 119) ficam em comunicação

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2 / 7 fluida e definem um primeiro trajeto de fluxo (91, 173) através do elemento de válvula (41, 121), a primeira sede de válvula (39, 123), e a segunda sede de válvula (43, 119); e as segundas passagens (93, 95, 171, 172), os segundos condutos de fluido (79, 147) da primeira sede de válvula (39, 123), e os segundos condutos de fluido (77, 149) da segunda sede de válvula (43, 119) ficam em comunicação fluida e definem um segundo trajeto de fluxo (98, 175) através do elemento de válvula (41, 121), a primeira sede de válvula (39, 123), e a segunda sede de válvula (43, 119), em que a segunda passagem de fluxo (98, 175) é isolada do primeiro trajeto de fluxo (91, 173).

2. Válvula (12, 13) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento de válvula (41) tem uma superfície externa genericamente esférica.
3. Válvula (12, 105) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento de válvula (121) tem uma superfície externa genericamente cilíndrica.
4. Válvula (12, 13, 105) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo de válvula externo (15, 107) inclui uma primeira extremidade para acoplar a um primeiro membro de um aparelho de perfuração, e uma segunda extremidade para acoplar a um segundo membro do aparelho de perfuração, em que o segundo trajeto de fluxo (98, 175) inclui uma primeira passagem anular (75, 151) posicionada radialmente entre o corpo de válvula externo (15, 107) e um primeiro tubo (37, 125) se estendendo de uma primeira sede de válvula (39, 123) e uma segunda passagem anular (73, 153) posicionada radialmente entre o corpo de válvula externo (15, 107) e um segundo tubo (45, 117) se estendendo de uma segunda sede de válvula (43, 119).
5. Válvula (12, 13, 105) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as segundas passagens (93, 95, 171, 172), em

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3 / 7 seção transversal, têm uma superfície externa curvada e uma superfície interna genericamente reta.
6. Válvula (12, 13, 105) de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de segundas passagens (93, 95, 171, 172) compreende duas segundas passagens (93, 95, 171, 172) que ficam em comunicação fluida com primeira passagem anular (75, 151) e a segunda passagem anular (73, 153) do segundo trajeto de fluxo (98, 175) quando o elemento de válvula (41, 121) está na posição aberta.
7. Válvula (12, 13, 105) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, quando o elemento de válvula (41, 121) está na posição fechada, o elemento de válvula (41, 121):

inibe comunicação fluida entre o primeiro conduto de fluido (87, 143) da primeira sede de válvula (39, 123) e o primeiro conduto de fluido (85, 145) da segunda sede de válvula; e inibe comunicação fluida entre os segundos condutos de fluido (79, 147) da primeira sede de válvula (39, 123) e os segundo condutos de fluido (77, 149) da segunda sede de válvula (43, 119).
8. Válvula (12, 13, 105) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira passagem (89, 169) se estende ao longo de um primeiro eixo geométrico passando através do elemento de válvula (41, 121), e cada uma das segundas passagens (93, 95, 171, 172) é lateralmente deslocada do primeiro eixo geométrico.
9. Válvula (12, 13, 105) de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a primeira passagem anular (75, 151) se estende a partir da primeira extremidade para os segundos condutos de fluido (79, 147) da primeira sede de válvula (39, 123) e em que a segunda passagem anular (73, 153) se estende a partir da segunda extremidade para os segundos condutos de fluido (77, 149) da segunda sede de válvula (43, 119).
10. Válvula (12, 13, 105) de acordo com a reivindicação 1,

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4 / 7 caracterizada pelo fato de que o segundo trajeto de fluxo (98, 175) diverge de uma única primeira passagem anular (75, 151) para a pluralidade de segundas passagens (93, 95, 171, 172) do elemento de válvula (41, 121).
11. Válvula (12, 13, 105) de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que cada uma das segundas passagens (93, 95, 171, 172) do elemento de válvula (41, 121) possui um lado externo radialmente curvado e um lado interno radialmente genericamente reto.
12. Válvula (12, 13, 105) de acordo com a reivindicação 10, caracterizada o primeiro trajeto de fluxo (91, 173) inclui um primeiro tubo se estendendo a partir do primeiro conduto de fluido (87, 143) da primeira sede de válvula (39, 123) e em que a primeira passagem anular (75, 151) circunscreve o primeiro tubo (37, 125).
13. Válvula (12, 13, 105) de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de segundas passagens (93, 95, 171, 172) do elemento de válvula (41, 121) converge para uma única segunda passagem anular (73, 153), em que a segunda passagem anular (73, 153) é axialmente espaçada da primeira passagem anular (75, 151).
14. Válvula de duplo fluxo (12, 13, 105) compreendendo:

um corpo de válvula externo (15, 107) incluindo uma câmara interna (15a, 109); e uma porção de válvula interna (17, 111) disposta dentro da câmara interna (15a, 109), em que a porção de válvula interna (17, 111) compreende:

um elemento de válvula (41, 121) incluindo uma primeira passagem (89, 169) e uma segunda passagem (93, 95, 171, 172), em que a primeira passagem (89, 169) é isolada a partir da segunda passagem (93, 95, 171, 172);

caracterizado pelo fato de que a válvula de duplo fluxo (12, 13, 105) compreende ainda:

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 32/58

5 / 7 uma primeira sede de válvula (39, 123) disposta dentro da câmara interna (15a, 109) e encaixando de forma deslizante o elemento de válvula (41, 121), em que a primeira sede de válvula (39, 123) inclui um primeiro conduto (87, 143) se estendendo através da mesma e um segundo conduto de fluido (79, 147) se estendendo através da mesma; e uma segunda sede de válvula (43, 119) disposta dentro da câmara interna (15a, 109) e encaixado de forma deslizante o elemento de válvula (41, 121), em que a segunda sede de válvula (43, 119) inclui um primeiro conduto de fluido (85, 145) se estendendo através da mesma e um segundo conduto de fluido (77, 149) se estendendo através da mesma;

em que o elemento de válvula (41, 121) é móvel para:

alinhar de forma seletiva a primeira passagem (89, 169) com o primeiro conduto de fluido (87, 143) da primeira sede de válvula (39, 123) e o primeiro conduto de fluido (85, 145) da segunda sede de válvula (43, 119); e alinhar de forma seletiva a segunda passagem (93, 95, 171, 172) com o segundo conduto de fluido (79, 147) da primeira sede de válvula (39, 123) e o segundo conduto de fluido (77, 149) de segunda sede de válvula (43, 119).
15. Válvula de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que compreende ainda:

um primeiro tubo (37, 125) tendo um primeiro furo (83, 139) alinhado com o primeiro conduto de fluido (87, 143) da primeira sede de válvula (39, 123), o primeiro tubo (37, 125) definindo uma primeira passagem anular (75, 151) se estendendo radialmente entre o primeiro tubo (37, 125) e a primeira câmara interna (15a, 109);

um segundo tubo (45, 117) tendo um segundo furo (81, 141) alinhado com o primeiro conduto de fluido (85, 145) da segunda sede de válvula (43, 119), o segundo tubo (45, 117) definindo uma segunda passagem de fluido anular (73, 153) se estendendo radialmente entre o segundo tubo

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 33/58

6 / 7 (45, 117) e a câmara interna (15a, 109);

em que o elemento de válvula (41, 121) é rotativamente suportado dentro da câmara interna (15a, 109) pela primeira sede de válvula (39, 123) e a segunda sede de válvula (43, 119); e em que a rotação do elemento de válvula (41, 121) muda a válvula de duplo fluxo entre:

uma posição aberta, em que o primeiro furo (83, 139), o primeiro conduto de fluido (87, 143) da primeira sede de válvula (39, 123), a primeira passagem (89, 169), o primeiro conduto de fluido (85, 145) da segunda sede de válvula (43, 119), e o segundo furo (81, 141) são alinhados para definir um primeiro trajeto de fluxo (91, 173), e a primeira passagem anular (75, 151), o segundo conduto de fluido (79, 147) da primeira sede de válvula (39, 123), a segunda passagem (93, 95, 171, 172), o segundo conduto de fluido (77, 149) da segunda sede de válvula (43, 119), e a segunda passagem de fluido anular (73, 153) são alinhadas para definir um segundo trajeto de fluxo (98, 175); e uma posição fechada onde a primeira passagem (89, 169) é desalinhada com o primeiro conduto de fluido (87, 143) da primeira sede de válvula (39, 123), do primeiro furo (83, 139), o primeiro conduto de fluido (85, 145) da segunda sede de válvula (43, 119), ou o segundo furo (81, 141), e a segunda passagem (93, 95, 171, 172) é desalinhada com o segundo conduto de fluido (79, 147) da primeira sede de válvula (39, 123), da primeira passagem de fluido anular (75, 151), o segundo conduto de fluido (77, 149) da segunda sede de válvula (43, 119), ou a segunda passagem de fluido anular (73, 153).
16. Válvula de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o elemento de válvula (41) é uma bola incluindo a primeira passagem (89) e a segunda passagem (93, 95) se estendendo através da mesma.

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 34/58

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17. Válvula de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o elemento de válvula (121) é um tambor incluindo a primeira passagem (169) e a segunda passagem (171, 172) se estendendo através da mesma.
18. Válvula de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o corpo de válvula externo (15, 107) inclui uma primeira extremidade configurada para acoplar a um primeiro membro de um aparelho de perfuração e uma segunda extremidade configurada para acoplar a um segundo membro do aparelho de perfuração.

Petição 870190083781, de 27/08/2019, pág. 35/58

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